CS262262B1 - Způsob získávání polyaminů z roztoků - Google Patents

Abstract

Očelem řešení je opětné získání polyaminů z roztoků, které vznikají při přípravě jejich kondenzátů. Očelu se dosahuje vytěsněním polyaminů z roztoku přídavkem 10 až 60 % hmot. hydroxidu alkalického kovu. Množství hydroxidu je vztaženo na celkovou hmotnost odpadající směsí

Description

Vynález se týká způsobu získávání polyaminů z roztoků, které odpadají při přípravě jejich kondenzátů s mastnými kyselinami, s aminy.

Kondenzáty polyaminů např. s mastnými kyselinami, s dimerními, trimerními mastnými kyselinami a podobně mají široké použití jako průmyslové pomocné prostředky. Používají se jako tvrdidla pro epoxidové pryskyřice, adhezíva a emulgátory asfaltových živic. Kvarternizací terciálních dusíků.z nich vznikají avivážní prostředky. Neutralizací volných aminových skupin se z aminoamidú připravují antikorozní prostředky. Rozšířené jsou i cyklické deriváty s imidazolinovým skeletem, které vznikají odštěpení další molekuly vody z aminoamidú.

U těchto sloučenin se využívá i jejich fungicidních a herbicidních vlastností.

Pokud je příprava aminoamidú vedena za atmosferického tlaku, probíhá při teplotě 100 až 180 °C. Vznikající voda se postupně oddestilovává a tím se posunuje reakční rovnováha ve prospěch požadovaného kondenzátu. Cyklizace na imidazolin s odštěpením další molekuly vody probíhá za atmosférického tlaku při vyšší teplotě, často až nad 200 °C. Opět je nutné k dosažení vysokého stupně konverze oddestilovat vodu. Při nízké termostabilitě výchozích surovin, pokud je požadován produkt s minimálním zbarvením a pro potlačení průběhu vedlejších reakcí lze .vodu oddestilovat za sníženého tlaku nebo se použije rozpouštědlo němísitelného s vodou. Z popsaného postupu je patrné, že při přípravě kondenzátů se k dosažení vysokých výtěžků vždy oddestilovává reakční voda. Polyaminy jsou ve vodě dobře rozpustné, takže destiluje vždy směs vody s aminem. Unikající amin je cennou surovinou. Při vypouštění do odpadních vod je navíc vážným zdrojem znečištění, protože polyaminy jsou jedovaté. Vypouštěné vody je pak nutno čistit, ale jedovaté aminy představují nebezpečí i pro aktivovaný kal. Ekonomicky výhodnější bezesporu je polyaminy z odpadních vod získávat. Obvyklý postup je destilace. Vzhledem k poměrně odlišným teplotám varu polyaminů a vody probíhá rozdělení velmi dobře, zpravidla postačí již 1 až 2 teoretická patra kolony k dobré separaci aminů. Odpadní vody však obsahují poměrně malé procento polyaminů. Vzhledem k vysokému výparnému teplu vody je dělení destilací energeticky velmi náročné a proto nevýhodné.

Jsou známy i postupy, při kterých se sníží rozpustnost aminu ve vodě přídavkem chloridu sodného. Je však nutné použít vysoce koncentrované roztoky soli, takže tímto způsobem se znečišťování odpadních vod příliš neřeší.

Uvedené nevýhody odstraňuje nebo zmírňuje postup podle vynálezu, při kterém se polyaminy obecného vzorce

H₂N(RNH)_nRNH₂ kde R je uhlovodíkový řetězec s 2 až 4 atomy uhlíku a n je rovno 1 až 5, získávají z roztoků, které odpadají při přípravě jejich kondenzátů s mastnými kyselinami tak» že se na roztok působí 10 aŽ 60 % hmotnostních hydroxidu alkalického kovu. Uvedené procento je vztaženo na hmotnost výchozí směsi, která je podrobena separaci. Vyloučená polyaminová fáze se oddělí.

Při postupu podle vynálezu je z roztoku vyloučeno až 95 % přítomného aminu. Odpadní roztok-hydroxidu alkalického kovu je pak znečištěn pouze zbytkovým aminem. Amin má také alkalickou povahu, takže vrstva s obsahem hydroxidu má řadu použití při neutralizaci odpadních vod, eventuálně i v technologických pochodech, při kterých není na čistotu hydroxidu kladen velký nárok.

Vytěsněný amin obsahuje kolem 0,5 % použitého hydroxidu a lze jej bez dalšího čištění použít např. pro přípravu emulgátorů asfaltových živic na místo čistého polyaminů. Pokud je kladen důraz' na čistotu aplikovaného aminu, je možné aminovou vrstvu dále přečistit destilací nebo přídavkem dalšího elektrolytu.

Ve druhém'rafinačním stupni se již pracuje s mnohem menším množstvím, takže energetické nároky či případně znečištění vod se podstatně snižují.

Příklad 1

Do usazovací nádrže se spodní výpustí a průhledítky bylo napuštěno 1 000 dílů hmot. destilátu z kondenzace rostlinné mastné kyseliny s 10 až 20 atomy uhlíku s diethylentriaminem. Destilát obsahoval 25 % diethylentriaminu a bylo k němu přidáno za míchání a chlazení 300 dílů hmot hydroxidu draselného. Teplota stoupla na 60 °C a obsah separátoru byl ponechán po 12 h sedimentovat. Po 12 h se obsah separátoru rozdělil na 250 dílů hmot. vrstvy s diethylen triaminem a 1 050 dílů hmot. vodného roztoku KOH. Oddělený diethylentriamin byl bez další separace použit k přípravě emulgátoru asfaltových živic, při kterém byl kondenzován s rafinační mastnou kyselinou. Proces při použití separovaného diethylentriaminu se prakticky nelišil od běžného výrobního postupu.

Oddělená tmavá vrstva s cca 30 % KOH byla použita k neutralizaci kyselých odpadních vod místo běžně používaného hydroxidu sodného.

Příklad 2

Na stejném zařízení jako v příkladě 1 byl dělen destilát z kondenzace směsi dimerních a trimerních kyselin s průměrnou molekulovou hmotností 600, s dipropylentriarainem. K 1 000 dílům hmot. destilátu s obsahem 20 % aminu bylo přidáno 500 dílů hmot. hydroxidu sodného. Homogenní roztok se rozdělil na 2 vrstvy. V horní vrstvě se oddělilo 220 dílů hmot. s obsahem 85 % aminu a ve spodní byl prakticky nasycený roztok NaOH. Horní vrstva byla bez dalších separačních pochodů použita k přípravě emulgátoru asfaltových živic a spodní vrstva byla použita při přípravě fenolformaldehydových rezolů.

Příklad 3

K 1 000 dílům hmot. destilátu po kondenzaci tetraetylenpentaminu s kyselinou stearovou, který obsahoval 18 % aminu bylo přidáno 750 dílů hmot. 50% roztoku sodného. V horní vrstvě se oddělilo 250 dílů hmot. s obsahem 70 % aminu. Oddělený 70% vodný roztok mohl být použit přímo pro přípravu emulgátoru asfaltových živic. V porovnání s.běžným postupem se pouze oddestilovalo asi o 12 % více destilátu. Pokud byla oddělená aminová vrstva znovu smíchána se 100 díly hmot. pevného hydroxidu sodného, obsahovala oddělená aminová vrstva 95 % tetraethylenpentaminu. Takto 2. separovaný amin mohl být bez komplikací použit i pro přípravu avivážních prostředků, kdy byl opět kondenzován s kyselinou stearovou.

e *

Přikládá

K 1 000 dílům hmot. destilátu po kondenzaci pentaethylenhexaminu s kyselinou olejovou, který obsahoval 12 % aminu bylo přidáno 10 dílů hmot. hydroxjdu lithného. V horní vrstvě se oddělilo 15 dílů hmot. s obsahem 80 í aminu. Aminová vrstva mohla být přímo použita k přípravě emulgátoru asfaltových živio nebo avivážních prostředků. Roztok hydroxidu lithného byl použit k neutralizaci alkylsulfátu a vzniklá sůl běžně aplikována jako speciální tenzid.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob získání polyaminů obecného vzorce

   H₂N(RNH)_nRNH₂ kde R je uhlovodíkový řetězec s 2 až 4 atomy uhlíku, n je 1 až 5 z roztoků, které odpadají při přípravě jejich kondenzátů a mastnými kyselinami vyznačený tím, že se na roztok působí 10 až 60 % hmotnostními hydroxidu alkalického kovu, vztaženo na celkovou hmotnost odpadající směsi a vyloučená polyaminová fáze se oddělí.